KS HORDOZHATÓ KIVITEL

Átírás

1 KS ÓRÁS, FOLYAMATOS ÜZEMŰ NAGYTÉRFOGATÁRAMÚ AEROSZOL, SZÁLLÓPOR MINTAVEVŐ KÉSZÜLÉK IMMISSZIÓS, MUNKAHELYI ÉS HÁTTÉRSZENNYEZETTSÉGI VIZSGÁLATOKRA HORDOZHATÓ KIVITEL

2 1. Rendeltetés A KS típusú mintavevô készülék a levegôben található szállópor, szilárd részecskék, a szilárd részecskékhez kötődő radioaktív aeroszolok folyamatos - 24 órás vagy hosszabb idejű - kétfokozatú, frakcionált mintavételezésére alkalmas. A mintavevôvel összeépített kamrásrendszerű, körgyűrűs résfúvókás, kettôs impaktorral naponta kb. 800 [m³] levegôben lévô aerosol, szállópor, szilárd részecske kétfokozatú kiszűrését teszi lehetôvé. Ez a nagy levegô mennyiség a szennyezôanyagok nagypontosságú analíziséhez elegendô feldúsított mintát ad. Így 24 órás mintavétel után - megfelelô analitikai háttérrel - kimutathatók a porhoz tapadó karcinogén, nehéz fém, radioaktív, a genetikai elváltozásokat okozó és az ipari technológiák által a lakóterületre kibocsátott egyéb toxikus anyagok. A készülék PM10-10 [µm]-os cut-off méret - elôleválasztóval van ellátva. Így bármely bétasugaras porkoncentráció mérő készülékkel - mely saját PM10 előleválasztóval rendelkezik - összehasonlítható. Külön rendelésre PM2,5 [µm]-os vagy a respirábilis porfrakciók leválasztására 5 [µm]-os cut-off méretű előleválasztót is szállítunk. A beszívó szerkezet és a térfogatáram-mérő egy egységet alkot. A mérési pontosság növelésére a készülék méri a beszívott levegő hőmérsékletét is. A vezérlő elektronika minden mérési adatot tárol és RS 232 porton PC-vel összeköthető. A 24-órás mérési adatok file-ban vagy nyomtatva megjeleníthetők. A mérési módszer megfelel az MSZ 21454/2 elôírásainak és az ISO szabvány javaslatának is. A KS típusú mintavevô hordozható kivitel. A készüléket csepegő víztől és sugárzó hőtől óvni kell. 2. Műszaki leírás Az 1. és 2. ábrán bemutatott készülék folyamatos 24 órás mintavételezésre alkalmas nagytérfogatáramú szállópor mintavevô, mely a következô fôbb részegységekbôl áll: A térfogatáram mérôvel (2, 15) összeépített beszívószerkezet. (1) Kettôs impaktorfokozat és szűrôtartó ház csatlakozó toldattal. (3, 4, 5, 12 ) Leszívó csô csatlakozó toldattal és hőmérsékletmérő szondával. (6, 10, 13, 15 ) Oldalcsatornás szivattyú motorral (7) összeépítve, csatlakozó kábelekkel (17) villamos szerelvényekkel, tartó szerkezettel. (19 ) Zajcsillapító kifúvó szerkezet. (8) Mérô és vezérlô egység (9 ), nyomás (11) és hőmérséklet (10) jel továbbító valamint csatlakozó kábellel.

3 A külsô légtérbôl az EPA ajánlásoknak megfelelôen kialakított, a szélerôsség és szélirányváltozás befolyását csökkentô terelôoszlopokkal és áramlási sebesség csökkentô térrel ellátott mintavevô beszívószerkezeten /1/ (1. ábra), rövid egyenes csôszakaszon, venturi térfogatárammérôn /2/ keresztül áramló levegôbôl a nagyobb méretű porrészecskék a kettôs impaktor fokozat - /3/ - felfogó lemezein válnak ki. A kisebb részecskéket a szűrôházban - /4/ - elhelyezett 150 [mm] átmérôjű síkszűrô - /5/ - fogja fel. A nagy tisztaságú levegô a hosszabbító csövön /6/, oldalcsatornás szivattyún /7/, kifúvócsövön /8/ át a külsô légtérbe kerül. A térfogatáram mérô és kiértékelô egység /9/ a beszívott levegő hőmérsékletével arányos villamosjelet /10/, a venturimérô nyomásjelét /11/ feldolgozva méri az átszívott levegô mennyiségét [m³/h], a mintavétel alatt átszívott összes térfogatot [m³] - ben és a mintavétel idôtartamát valamint a beszívott levegő hőmérsékletét. A beépített idôkapcsoló 20 féle idôpontra programozható. A szűrô eltömôdésébôl származó lassú térfogatáram változás - kívánt értékre való - beállítását az elektronikus fordulatszám szabályzó automatikusan végzi. 3. A mintavevô különleges elônyei, szolgáltatásai A beszívószerkezetben elhelyezett térfogat-árammérô a mindenkori beszívott levegômennyiséget méri, a PM10 -nek megfelelô 10 [µm] "cut-off" méretű impaktor, teflonbevonatú, kisméretű, a gyakorlatban sokszor használt és tesztelt impaktor test, a kettôs impaktoron felfogott portömeg súlyszerint értékelhetô, a felfogólemezek anyaga azonos a végszűrôvel, az impaktor test szétszerelés nélkül a végszűrôvel egyidôben cserélhetô, a teljes mintavételi felületet - beszívófej, venturimérô, kettôs impaktor, szűrôház és szűrô támasztó - kívül belül Dupont teflon bevonattal láttuk el, a mintavevô kettôs impaktor fokozata az immisszíós - PM10 - mérési céltól függően, munkaegészségügyi - PM5, - vagy háttérszennyezettségi - PM2,5 - mérésekre kifejlesztett előleválasztó impaktorra cserélhetô, a mintavevô forgó alkatrészt a meghajtó motoron kívül nem tartalmaz, automatikus térfogatáram szabályzás, az összes mért és beállított adatot a szabályozó egység tárolja, az adatok PC-re filekben áttölthetôk, kinyomtathatók, pontossági vizsgálattal bemért venturi térfogat-árammérô, 56 [db] -nél alacsonyabb zajszint, áramkimaradás esetén a vezérlô egység a mérési adatokat 120 óra idôtartamra tárolja.

4 A 3. ábrán a PM 10 előleválasztó felfogási hatékonyságát ábrázoló jelleggörbét mutatjuk be. A beszívószerkezet és a szűrőház ( 2. ábra ) a hosszabbító csövön található rögzítőcsavarok megoldása után könnyen leemelhető. A 6. ábra a szétszerelt szűrő és előleválasztó házat mutatja be. A síkszűrô alátámasztó vastag, perforált, teflonozott sík lemez, mely teljes biztonságot nyújt a szűrômembrán átszakadása ellen. A szűrôházon és az impaktorházon gyorsan oldható kötôelemek találhatók, melyek az elôleválasztó impaktor és szűrôtartó tökéletes tômítettségét biztosítják. Az impaktorfokozatok felfogó lemezei a síkszűrôvel azonos anyagból kivágott lemezek. 4. Műszaki adatok Optimális légszállítás impaktorral Minimális légszállítás Maximális légszállítás impaktorral q N = 36 [m³/h] q min = 22 [m³/h] q max = 48 [m³/h] Síkszűrô, felfogó lemez méretek Ø 150, Ø 54/10, Ø 82/44,[mm] Előleválasztó impaktor d(ae) = 10 [µm] PM10 vagy d(ae) = 5 [µm], d(ae) = 2,5 [µm] A térfogatárammérô pontossága 2 ± [%] A térfogatáram szabályzás pontossága 2 ± [%] Adattárolás áramkimaradás esetén Min. 120 óra Védelem Jelszavas mérésindítás, leállítás Adatok tárolása és nyomtatása Szoftver, RS232 Mintavételi magasság 1450 [mm] Hálózati feszültség és frekvencia 230 [V], 50 [Hz] Teljesítmény felvétel 950 [VA] Fordulatszám 48 [1/s] Az oldalcsatornás fúvó, alapkeret tömege 17 [kg] A motor fordulatszám szabályzás elektrónikus A beállított térfogatáram értékre szabályzás automatikus Helyszükséglet cca. 500 *480 [mm]

5 1. ábra

6 2. ábra

7 100 PM 10 ELÕLEVÁLASZTÓ KS D [%] D = 92,7452/(1+e^(4,929+d(ae)*(-0,5019))) d(ae) [µm] 3. ábra PM 10 G1+G2 G1 ø54 ø14 ø82 G2 ø150 ø44 Gf 4. ábra

8 5. ábra 6. ábra

9 5. Irodalom Ágnes Mészáros:Determining separating characteristics of pre separator impaktor applied to HV 100 high-capacity sampler for aerosols, developed by Research Institute for Iron Industry Central Institute for Air Physics, VASKUT, March, 1983 László Köver, Judith B. Schagi, József Tóth, Ildikó Borbély-Kiss, Gyula Szabó, Péter Barna, Imre Pozsgai, Ferenc Medve: Examining air contaminants collected from the area of Debrecen by micro- and surfaceanalytical methods. MTA Nucleus Research Institute, Debrecen, MTA Technical Research Institute for Physics, Budapest, Public Health and Epidemic Station in county of Hajdu-Bihar, Debrecen Science of Hygiene 30, (1986) István Kálmán: Development results and operation experiments gained by using impaktor with circular gap shaped nozzle. Research Institute for Iron Industry, H-Budapest Aerosols in Science September 1981, Duisburg, Germany Friedhelm Sporenberg: Comparative analysis performed on Andersen type impaktor and that of circular shaped nozzles. University of Essen F. Sporenberg, G. Ruther, E. Weber: Collection characteristics of inertial impaktor. The Tenth Annual Conference of the Association Aerosol Res I. Kálmán, Cs. Kálmán, W. Burger: Seminar für Emissionsmessungen von Stäuben, Aerosolen und Schwermetallen CH-Egerkingen, I. Kálmán, Cs. Kálmán, P. Zombori, T. Cziczó: High Volume Airborne Particle Sampler for Environmental Monitoring with Built-in PM 2-10 Pre-separator Installed in Containers. International Environmental Technology P M. Óvári: Speciation of nickel and vanadium in airborne dust. 26th ISEAC ( Intern. Symposium on Environmental Analytical Chemistry ), A-Wien, M. Óvári: Speciation of nickel and vanadium in airborne dust. Eu. Research Course on Atmospheres. Fr-Grenoble W. Burger: Staub und Aerosole belasten Mensch und Umwelt. Wasser Boden Luft UMWELTSCHUTZ 12/1998 Cs. Kálmán, Cs. Kovács, R. Papp, P. Lautner: The Application of Isokinetic Sampling Device in Flow Gas. International Environmental Technology P Á. Mészáros, I. Kálmán: The application of PM2 preseparation impactor for high volume flow dust sampling. Science of Hygiene 44., (2000)